최근 들어 자동차의 현저한 엔진 성능의 발달로 인해 보통 승용차의 경우 시속 150∼180㎞/h 정도의 주행이 가능한데, 엔진만 발달하는 것이 아니고 자동차의 각 부분도 현저하게 발달하고 있으며, 특히 서스펜션(suspensionj)의 경우 자동차의 엔진 성능이 향상되어 속도를 상승해도 높은 주행의 안전성을 유지할 수 있도록 이에 대응하여 서스펜션의 성능 또한 현저하게 발달하고 있다.
자동차는 노면에 대해서 고속으로 이동할 수 있는 것이지만 아무리 고속으로 이동하려고 해도 결국 노면에 접하는 것은 타이어이고, 주행의 안전성을 높이기 위해서는 직접 노면에 접하는 타이어와 보디와의 사이에 서스펜션을 개재시켜 타이어에서 노면으로부터 받는 충격을 서스펜션에서 흡수할 수 있도록 하여 차체측에 그 충격이 가능한 한 전해지지 않게 하면서 차체의 안전성을 유지할 수 있도록 해야 한다.
상기 서스펜션(suspension)은 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동이 완화된 상태로 차체에 전달하여 차체와 화물의 손상을 방지하고, 승차감을 좋게 하는 장치로서, 노면에서 받는 충격을 완화시키는 섀시 스프링(chassis spring)과 섀시 스프링의 자유 진동을 흡수하여 승차감을 향상시키는 쇽업쇼버(shock absorber)와 자동차의 좌, 우로 흔들리는 것을 방지하는 스테이빌라이져(stabilizer) 등으로 구성된다.
상기 서스펜션과 차체를 결합시키기 위한 장치로 어퍼 마운트(upper mount)를 사용하게 되는데, 쇽업쇼버 상측에 고정 결합된 어퍼 마운트는 차량의 마운트 하우스에 결합되어 상기 서스펜션이 차체에 고정될 수 있도록 하고, 상기 마운트 하우스에는 일정한 크기의 마운트공이 형성되어 있다.
젊은 차량 운전자들 사이에 차량의 높이를 낮추고, 광폭 타이어를 장착하여 레이싱카와 같이 속도를 즐기면서 스타일을 좋게 하는 것이 유행하고 있는데, 이 때 차량의 높이를 낮추려고 할 때에는 차량의 높이와 캠버의 관계를 충분히 연구하여 그에 맞는 캠버각을 설정해야 하고, 만일 차량의 높이와 캠버각이 맞지 않게 되면, 고성능 타이어라 할 지라도 성능을 충분히 발휘할 수가 없게될 뿐 아니라 베어링에 부담시키는 하중의 분포가 달라져 매우 위험할 수도 있다.
통상 캠버란 앞타이어를 전방에서 볼 때 타이어의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각을 말하는 것으로, 상기 캠버는 차종에 따라서 가변되고, 일반적 으로 0.5∼2°정도로 이루어져 있으며, 이러한 캠버는 타이어가 바깥방향으로 기울어져 있는 경우를 정의 캠버(포지티브 캠버)라 하고, 타이어가 안쪽으로 기울어져 있는 경우를 부의 캠버(네거티브 캠버)라 하며, 상기와 같이 캠버를 두는 이유는 타이어가 하중에 의해 벌어지는 것을 방지하고, 주행 중에 타이어가 이탈되는 것을 방지하며, 핸들의 조작성을 향상시키고, 스핀들이나 너클의 휨현상을 방지하기 위해서이다.
상기 캠버는 차량의 높이의 변화에 따라 변동하게 되는데, 차량의 높이가 낮아지면 캠버는 감소, 즉 네거티브 방향으로 이동하게 되고, 차량의 높이가 올라가면 캠버는 증가, 즉 포지티브 방향으로 이동하게 되는데, 상기와 같이 차량의 높이에 따라 캠버를 조절하기 위해서는 마운트에 필로우볼을 설치하여 캠버를 조절할 수 있도록 한다.
쇽업쇼버의 구조 중 맥퍼슨 스트럿 타입의 경우 마운트 하우스 부분에 마운트공이 차량에 따라서 작은 경우가 많고, 이 때 마운트에 결합된 필로우볼의 크기와 돌출된 형상으로 인해 캠버를 조절할 공간이 부족하게 되는데, 이를 해결하기 위해 상기 마운트 하우스에 형성된 마운트공을 인위적으로 절단하여 필로우볼이 원활하게 작동될 수 있도록 공간을 확보하여 사용하고 있는 실정이다.
상기와 같이 서스펜션과 차체를 결합시키는 어퍼 마운트가 고정되는 마운트 하우스의 마운트공이 인위적으로 절단되어 지면, 상기 마운트 하우스의 강성이 약화되기 때문에 상기 마운트 하우스에 지속적인 차량의 하중이 가해지게 되어 결국 마운트 하우스의 손상으로 인해 차량사고로 이어지게 되는 문제점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 적용되는 캠버 조절용 마운트(1)에 대하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 적용되는 캠버 조절용 마운트(1)의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 캠버 조절용 마운트(1)의 단면도이고, 도3은 본 발명에 적용되는 캠버 조절용 마운트(1)와 쇽업쇼버(2)가 결합된 사시도이고, 도4ab는 본 발명에 적용되는 캠버 조절용 마운트(1)의 작동 상태도이다.
도시된 바와 같이 필로우볼(20)이 하부에 장착되게 형성된 캠버 조절용 마운트(1)가 종래의 마운트공이 형성된 마운트 하우스 하측에 고정 결합되고, 바퀴축에 연결된 쇽업쇼버(2) 및 코일 스프링(3)과 결합된 상태에서 캠버 조절용 마운트(1)만을 이용하여 마운트 하우스에 형성된 마운트공의 크기에 구애받지 않으면서 차량 바퀴(4)의 캠버를 용이하게 조절할 수 있도록 구성한다.
상기 캠버 조절용 마운트(1)는 차량 바퀴(4)의 캠버를 조절할 때, 별도의 현 가장치를 탈거하지 않고, 차체와 차축이 현가장치에 의해 결합된 상태에서 마운트(10) 하부에 형성된 필로우볼(20)의 작동에 따라 차량 바퀴(4)의 캠버를 기계적으로 용이하게 조절할 수 있도록 한 것으로, 마운트(10), 필로우볼(20), 코일 스프링 지지대(70), 결합부재(80)가 순차적으로 결합하여 구성한다.
상기 마운트(10)는 마운트 하우스에 형성된 결합공에 고정 결합되는 고정 볼트(11)를 종래와 동일하게 상측 가장자리에 형성하고, 중앙에는 일정 길이의 조절공(12)이 형성되어 돌출 결합된 고정부재(90)에 의해 필로우볼(20)이 원활하게 좌·우로 이동되면서 캠버의 조절이 가능하도록 하고, 상기 조절공(12)의 양측에 대칭되게 체결공(13)을 형성하여 조절부재(14)가 위치 고정된 상태에서 마운트(10)와 필로우볼(20)이 고정 결합되게 구성한다.
상기 필로우볼(20)은 위치 고정된 조절부재(14)에 의해 마운트(10) 하부에 장착되어 차체와 차축이 현가장치에 의해 결합된 상태에서 차량 바퀴(4)의 캠버를 조절 가능할 수 있도록 하는 수단으로, 필로우볼 하우징(30), 필로우볼 하우징 받침대(40), 베어링(50), 필로우볼 하우징 커버(60)의 구성으로 이루어진다.
상기 필로우볼 하우징(30)은 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40) 사이에 형성되어 좌·우로 이동되면서 캠버를 조절할 수 있도록 하는 수단으로, 상측에 대칭되게 일정 길이의 장공(31)을 형성하되, 상기 장공(31)은 마운트(10)의 체결공(13)의 위치에 대응되게 형성하여 캠버 조절시, 좌·우로 필로우볼(20)이 작동될 때 조절부재(14)에 의한 간섭을 받지 않도록 구성하고, 하부에는 외경이 축소 형성되어 베어링(50)을 수용할 수 있는 베어링 요입부(32)를 형성하되, 상기 베어링 요 입부(32)의 내측 상부에는 걸림턱(33)을 형성하여 베어링(50)이 상부로 이탈되는 것을 방지하고, 외측 하부에는 나사산을 형성하여 필로우볼 하우징 커버(60)의 내측면에 형성된 나사산과 맞물려 고정 되게 하여 베어링 요입부(32)에 요입된 베어링(50)이 하부로 이탈되는 것이 방지되도록 구성한다.
상기 필로우볼 하우징 받침대(40)는 마운트(10) 하부에 형성되는 필로우볼 하우징(30)을 고정한 상태에서 좌·우로 이동이 원활하게 이루어지도록 제공하는 수단으로, 중앙에 필로우볼 하우징(30)의 베어링 요입부(32)가 원활하게 좌·우로 작동될 수 있도록 일정 크기의 작동공(41)을 형성하고, 상기 작동공(41)의 양측에 대칭되게 고정공(42)을 형성하되, 상기 고정공(42)은 마운트(10)의 체결공(13)의 위치에 대응되게 형성하여 조절부재(14)에 의해 고정 결합될 수 있도록 구성한다.
상기 베어링(50)은 필로우볼 하우징(30)에 형성된 베어링 요입부(32) 내에 요입되어 내측 상부에 형성된 걸림턱(33)과 필로우볼 하우징(30) 하부에 결합되는 필로우볼 하우징 커버(60)에 의해 외부로 이탈되지 않도록 고정되게 구성하고, 중앙에는 결합부재(80)의 결합돌기(81)가 관통되게 형성한다.
상기 필로우볼 하우징 커버(60)는 내측면에 나사산을 형성하여 상기 베어링 요입부(32) 외측 하부에 형성된 나사산과 맞물려 고정되게 하여 필로우볼 하우징(30)의 베어링 요입부(32)에 요입된 베어링(50)이 하부로 이탈되지 않도록 구성하고, 중앙에는 결합부재(80)의 결합돌기(81)가 관통되게 형성한다.
상기 코일 스프링 지지대(70)는 필로우볼(20) 하부에 형성되어 쇽업쇼버(2)의 스프링 시트에 의해 고정된 코일 스프링(3)의 상측을 지지할 수 있도록 하부 가 장자리에 플랜지부(71)를 형성하고, 중앙에는 결합부재(80)의 결합돌기(81)가 관통되게 구성한다.
상기 결합부재(80)는 코일 스프링 지지대(70) 및 베어링(50)을 관통하여 고정부재(90)와 결합되는 구성으로 이루어져 쇽업쇼버(2)와 마운트(10)가 견고하게 결합되게 구성하되, 상기 마운트(10)와 쇽업쇼버(2) 사이에 구성된 필로우볼(20)에 의해 차량 바퀴(4)의 캠버가 용이하게 조절될 수 있도록 하는 수단으로, 상부에 코일 스프링 지지대(70) 및 베어링(50)을 관통하여 고정부재(90)와 결합되는 결합돌기(81)를 형성하고, 하부에 쇽업쇼버(2)의 상측과 결합되는 쇽업쇼버 결합부(82)를 형성하여 구성한다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에 의해 구성된 캠버 조절용 마운트(1)의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명은 종래의 마운트공이 형성된 마운트 하우스에 필로우볼(20)이 장착된 마운트(10)를 고정 결합시켜 별도로 현가장치를 탈거하지 않고 차체와 차축 사이에 결합된 상태로 종래 마운트 하우스에 형성된 마운트공 내에서 필로우볼(20)을 작동하여 차량 바퀴(4)의 캠버를 용이하게 조절할 수 있도록 구성한다.
상기 마운트(10)의 가장 자리에는 종래의 마운트 하우스에 형성된 결합공에 고정 결합되는 고정 볼트(11)를 상측에 형성하되, 중앙의 조절공(12)을 통해 돌출 형성된 고정부재(90)를 통해 필로우볼(20)을 좌·우로 용이하게 작동할 수 있도록 하고, 상기 고정부재(90)는 마운트(10), 필로우볼(20) 및 코일 스프링 지지대(70)를 관통하여 형성된 결합부재(80)와 결합될 수 있도록 한다.
필로우볼 하우징(30), 필로우볼 하우징 받침대(40), 베어링(50) 및 필로우볼 하우징 커버(60)로 이루어진 필로우볼(20)은 마운트(10)의 하부에 장착되게 형성하는데, 상기 마운트(10)의 양측에 형성된 체결공(13)과 필로우볼 하우징 받침대(40)의 양측에 형성된 고정공(42)은 위치 고정되게 형성된 조절부재(14)에 의해 고정 결합되게 형성한다.
상기 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40) 사이에는 필로우볼 하우징(30)을 형성하되, 상기 필로우볼 하우징(30) 양측에 조절부재(14)가 관통되게 일정 길이의 장공(31)을 형성하여 캠버 조절시, 상기 필로우볼 하우징(30)이 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40) 사이에서 장공(31)을 통해 좌·우로 작동될 때, 조절부재(14)에 의한 간섭을 받지 않으면서 외부로 이탈되지 않도록 한다.
상기 필로우볼 하우징(30)의 중앙 하부에는 외경이 축소된 형태의 베어링(50)이 수용되는 베어링 요입부(32)를 형성하여 베어링(50)이 요입되어 결합되게 하는데, 상기 베어링 요입부(32)의 상측에는 걸림턱(33)을 형성하고, 하부에는 필로우볼 하우징 커버(60)가 고정 결합되어 베어링(50)이 베어링 요입부(32) 내에서 결합될 수 있게 구성한다.
상기 필로우볼(20) 하부에는 코일 스프링 지지대(70)를 형성하되, 상기 코일 스프링 지지대(70)의 하부 가장자리에 코일 스프링(3)의 상측을 지지할 수 있도록 플랜지부(71)를 형성하고, 결합부재(80)의 상측에 형성된 결합돌기(81)는 코일 스프링 지지대(70), 필로우볼 하우징(30)의 베어링 요입부(32)에 결합된 베어링(50) 및 마운트(10)를 관통되게 형성하여 고정부재(90)에 의해 결합할 수 있도록 하고, 상기 결합부재(80)의 하부에 형성된 쇽업쇽버 결합부(82)를 통해 쇽업쇼버(2)와 고 정 결합될 수 있게 구성한다.
상기와 같이 본 발명에 의한 캠버 조절용 마운트(1)와 코일 스프링(3)이 형성된 쇽업소버(2)가 고정 결합되면, 상기 마운트(10) 상측에 형성된 고정 볼트(11)를 종래의 마운트 하우스에 형성된 결합공을 관통시켜 너트 등의 체결매체를 통해 차체에 고정 결합될 수 있도록 하고, 상기 쇽업쇼버(2)의 하부는 차량 바퀴(4)에 결합됨으로써, 본 발명에 의한 캠버 조절용 마운트(1)가 형성된 현가장치를 통해 차량 바퀴(4)와 차체가 연결되게 구성한다.
본 발명에 의한 캠버 조절용 마운트(1)를 이용하여 차량 바퀴(4)의 캠버를 조절하기 위해서는 별도로 현가장치를 탈거하지 않으면서 마운트 하우스의 마운트공을 통해 돌출 형성된 조절부재(14)를 느슨하게 풀어서 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40) 사이에 유격이 발생하면, 상기 마운트 하우스의 마운트공을 통해 돌출 형성된 고정부재(90)를 좌·우로 이동하면서 차량 바퀴(4)의 캠버를 조절할 수 있게 된다.
상기 고정부재(90)는 필로우볼 하우징(30)의 베어링 요입부(32)에 고정된 베어링(50)을 관통하여 결합부재(80)와 결합되어 있기 때문에 고정부재(90)를 좌·우로 이동하게 되면, 상기 필로우볼 하우징(30)이 양측에 대칭되게 형성된 장공(31)의 길이 범위 내에서 조절부재(14)의 간섭을 받지 않으면서 좌·우 이동이 가능하여 작업자가 원하는 차량 바퀴(4)의 캠버를 조절할 수 있게 된다.
즉, 차량의 높이가 낮아지는 경우 캠버는 감소하게 되어 도4a에 도시된 바와 같이 차량 바퀴(4)는 네거티브 방향으로 이동하게 되고, 차량의 높이가 높아지는 경우 캠버는 증가하게 되어 도4b에 도시된 바와 같이 차량 바퀴(4)는 포지티브 방향으로 이동하게 된다.
상기와 같이 차량 바퀴(4)의 캠버가 원하는 각도로 조절되면, 상기 조절부재(14)를 견고하게 조여서 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40)가 견고하게 결합시켜 상기 마운트(10)와 필로우볼 하우징 받침대(40) 사이에 형성된 필로우볼 하우징(30)이 고정 결합되어 차량 바퀴(4)가 새로 조절된 캠버에 따른 주행이 가능하도록 한다.
이상과 같이 본 발명은 종래의 마운트 하우스에 형성된 마운트공의 크기에 제한받지 않으면서 별도의 현가장치의 탈거작업 없이도 마운트(10) 하부에 형성된 필로우볼(20)을 작동시켜 차량 바퀴(4)의 캠버를 용이하게 조절할 수 있도록 한 것으로, 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.